三、 主要修訂內(nèi)容說明
1. 規(guī)程將原來工作基準(0.005級)、一等(0.02級)與二等(0.05級)規(guī)程合并為新的活塞壓力計檢定規(guī)程。
2. 本規(guī)程針對中壓段液體(油)介質(zhì)活塞壓力計,量程直到500MPa;
3. 本規(guī)程對于活塞等級提出新的分類方式,為0.005級、0.01級、0.02級、0.05級,相比較舊的規(guī)程,不再提工作基準或者一等、二等的說法;且增加了0.01級,刪除了原三等(0.2%)。
4. 對于活塞測量范圍下限提出要求,廠家在標明測量范圍時需要考慮相應(yīng)指標。從而避免名義上量程覆蓋了,卻無法進行量值傳遞的情形。
5. 對活塞轉(zhuǎn)動延續(xù)時間指標與測量方法提出較大改動,將過去的測量點降到測量范圍下限。
6. 對于活塞壓力計使用的介質(zhì)(對于高壓活塞)提出要求,要求使用粘度較低的介質(zhì)。
7. 對于活塞壓力計密封性測試提出較高要求。
8. 對于活塞有效面積傳遞提出采用起始平衡法和直接平衡法。
9. 由于質(zhì)量測量手段的提高,對于專用砝碼質(zhì)量不確定度提出較高要求,而且對于活塞專用砝碼材質(zhì)也提出較高要求。砝碼最大允許誤差分配稍作改動(0.02級由0.01%改為0.008%)
10. 不再嚴格要求活塞有效面積的允許范圍
11. 靈敏閾要求改變,由具體質(zhì)量改為“相當于最大允許誤差10%壓力的砝碼質(zhì)量值”
12、首次提出了活塞有效面積周期變化率的要求,以考察活塞壓力計的穩(wěn)定性。
四、 對規(guī)程的解釋
1 范圍
本規(guī)程適用于測量范圍上限為0.6MPa~500MPa,工作介質(zhì)為液體的活塞式壓力計的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。
規(guī)程針對 液體壓力介質(zhì)活塞壓力計,被檢活塞壓力計測量范圍與原有規(guī)程相比有所擴大。
2 本規(guī)程引用下列文獻
JJF1001-1998 通用計量術(shù)語及定義
JJF1002-1998 國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則
OIML R 110-1994 壓力天平國際建議
JJG99-2006 砝碼檢定規(guī)程
使用本規(guī)程時,應(yīng)注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。
本規(guī)程主要參考了國際建議。同時,所有術(shù)語均盡可能符合《JJF1001-1998 通用計量術(shù)語及定義》。而且,對于砝碼檢定以及需要的相應(yīng)標準器,可以參照相應(yīng)的規(guī)程《JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程》。引用時,注意相應(yīng)規(guī)程的現(xiàn)行有效版本。
3 概述
活塞式壓力計是利用流體靜力平衡(即作用在活塞有效面積上的流體壓力與其所負荷的重力相平衡)原理進行壓力測量的計量標準器;钊綁毫τ嬕话阌苫钊到y(tǒng)、專用砝碼、校驗器組成。
活塞式壓力計按照結(jié)構(gòu)大致可分為簡單活塞壓力計,反壓型活塞壓力計和可控間隙活塞壓力計;按照介質(zhì)可分為液體介質(zhì)活塞式壓力計和氣體介質(zhì)活塞式壓力計。本規(guī)程針對液體(油)介質(zhì)簡單活塞壓力計。
活塞式壓力計必須標明標稱范圍和測量范圍,測量范圍下限無法確定的按測量范圍上限的10%計算。
活塞式壓力計的測量范圍上限可在0.6MPa、6MPa、25MPa、60MPa、100MPa、160MPa、250MPa、500MPa中選取。若被檢活塞式壓力計量程與上述量程不一致的,可按最接近以上量程的數(shù)值選取。
標稱范圍:測量儀器的操縱器件調(diào)到特定位置時可得到的示值范圍。(標稱范圍通常用它的上限和下限表明)
測量范圍:工作范圍,測量儀器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量的值。(最大值與最小值之差稱為范圍)
從以上兩條解釋引用于《通用計量術(shù)語及定義》,可以看出,簡單活塞式壓力計有起始壓力,那么從起始壓力到壓力范圍上限可以稱為標稱范圍;而簡單活塞式壓力計的測量范圍可以解釋為能滿足要求的壓力范圍。原規(guī)程規(guī)定的10%則應(yīng)是測量范圍的下限。
目前使用的活塞式壓力計給出的是標稱范圍,而按現(xiàn)行規(guī)程可以得出:
|
標稱范圍
|
測量范圍(從量程10%起)
|
0.6MPa活塞式壓力計
|
0.04MPa~0.6MPa
|
0.06MPa~0.6MPa
|
6MPa活塞式壓力計
|
0.1MPa~6MPa
|
0.6MPa~6MPa
|
60MPa活塞式壓力計
|
1MPa~60MPa
|
6MPa~60MPa
|
250MPa活塞式壓力計
|
5MPa~250MPa
|
25MPa~250MPa
|
現(xiàn)在推出新的活塞式壓力計一定要標出標稱范圍和測量范圍,否則按規(guī)程規(guī)定的計算。當然活塞式壓力計的測量范圍和標稱范圍可以相同,那么在計量性能要求中就按此計算。
例如:一臺標稱范圍1MPa~100MPa的活塞式壓力計, 測量范圍為2MPa~100MPa,那么它的測量范圍下限則是2MPa,在試驗項目中按2MPa進行檢測。如果某臺新制造的1MPa~100MPa活塞式壓力計沒有標明測量范圍,則測量范圍下限按10%、即10MPa進行檢測;如果某臺新制造的活塞式壓力計標明測量范圍為1MPa~100MPa,則測量范圍下限按1MPa計算。
4 計量性能要求
4.1 準確度等級
規(guī)程中給出了一個表格,給出了各準確度等級下的最大允許誤差。
準確度等級
|
最大允許誤差
|
0.005級
|
壓力值在測量范圍下限以下時,
為測量范圍下限的±0.005%
|
壓力值在測量范圍內(nèi)時,為實際測量壓力值的±0.005%
|
0.01級
|
壓力值在測量范圍下限以下時,
為測量范圍下限的±0.01%
|
壓力值在測量范圍內(nèi)時,為實際測量壓力值的±0.01%
|
0.02級
|
壓力值在測量范圍下限以下時,
為測量范圍下限的±0.02%
|
壓力值在測量范圍內(nèi)時,為實際測量壓力值的±0.02%
|
0.05級
|
壓力值在測量范圍下限以下時,
為測量范圍下限的±0.05%
|
壓力值在測量范圍內(nèi)時,為實際測量壓力值的±0.05%
|
按以上的解釋可以直接算出某一準確度等級活塞式壓力計的最大允許誤差。
例如:一臺準確度等級0.005級、標稱范圍1MPa~100MPa的活塞式壓力計, 測量范圍為2MPa~100MPa。
壓力在1MPa~2MPa時,最大允許誤差:
Δ=±(0.005%×2MPa)= ±0.0001MPa;
壓力在2MPa~100MPa時,最大允許誤差:
Δ=±(0.005%×p),p為2MPa~100MPa之間的任一壓力。
4.2 活塞有效面積
活塞式壓力計活塞有效面積的最大允許誤差:
準確度等級
|
活塞有效面積最大允許誤差
|
0.005級
|
±0.003%
|
0.01級
|
±0.006%
|
0.02級
|
±0.01%
|
0.05級
|
±0.02%
|
與原規(guī)程有所不同,注意加以區(qū)別。
4.3 專用砝碼質(zhì)量
活塞式壓力計專用砝碼質(zhì)量的最大允許誤差:
準確度等級
|
專用砝碼質(zhì)量最大允許誤差
|
0.005級
|
±0.001%
|
0.01級
|
±0.003%
|
0.02級
|
±0.008%
|
0.05級
|
±0.02%
|
比原規(guī)程的指標有所提高。在實際工作中應(yīng)參考JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程,對現(xiàn)有天平的準確度按要求計算,不符合要求的要重新添置。檢定專用砝碼時要按JJG98-2006天平檢定規(guī)程和JJG99-2006砝碼檢定規(guī)程進行。
4.4 垂直度
活塞式壓力計活塞承重盤平面對活塞軸線垂直度的偏差:
準確度等級
|
垂直度不大于
|
0.005級
|
2,
|
0.01級
|
2,
|
0.02級
|
2,
|
0.05級
|
5,
|
與原規(guī)程一致。
4.5 活塞轉(zhuǎn)動延續(xù)時間
測量范圍上限(MPa)
|
專用砝碼外徑不大于(mm)
|
活塞轉(zhuǎn)動延續(xù)時間不小于
|
0.005級
|
0.01級
|
0.02級
|
0.05級
|
0.6
|
140
|
50s
|
40s
|
30s
|
25s
|
6
|
230
|
3min
|
2min30s
|
2min
|
1min
|
25
|
230
|
3min30s
|
3min
|
2min30s
|
1min30s
|
60、100、160
|
290
|
4min
|
3min30s
|
2min30s
|
2min
|
250、500
|
340
|
6min
|
5min
|
4min
|
3min
|
此項指標變動較大,主要是為了保證活塞使用時的可用性和有效工作范圍,避免出現(xiàn)量程可以覆蓋計量性能卻無法滿足要求。在活塞轉(zhuǎn)動延續(xù)時間檢定時,注意負荷壓力應(yīng)符合6.2.5中要求。
4.6 下降速度
測量范圍上限(MPa)
|
負荷
壓力
(MPa)
|
活塞下降速度不大于(mm/min)
|
0.005級
|
0.01級
|
0.02級
|
0.05級
|
新制造
|
使用中
|
新制造
|
使用中
|
新制造
|
使用中
|
新制造
|
使用中
|
0.6
|
0.6
|
0.15
|
0.3
|
0.2
|
0.4
|
0.2
|
0.5
|
0.8
|
1.5
|
6
|
6
|
0.15
|
0.4
|
0.2
|
0.4
|
0.2
|
0.5
|
0.5
|
1
|
25
|
25
|
0.2
|
0.4
|
0.2
|
0.5
|
0.5
|
1.0
|
0.5
|
1.5
|
60
|
60
|
0.2
|
0.5
|
0.3
|
0.8
|
0.8
|
1.0
|
1.0
|
1.5
|
100
|
100
|
0.4
|
0.7
|
0.4
|
0.8
|
0.8
|
1.0
|
1.0
|
1.5
|
160
|
160
|
0.4
|
0.8
|
0.5
|
1.0
|
1.0
|
1.3
|
1.0
|
1.6
|
250
|
250
|
0.5
|
1.0
|
0.6
|
1.2
|
1.0
|
1.5
|
1.5
|
2
|
500
|
500
|
1.5
|
2
|
1.5
|
2.2
|
1.5
|
2.5
|
2.0
|
3
|
此項指標與原規(guī)程相比較也有所變化,檢定時應(yīng)加以注意。
4.7 鑒別力
壓力計的鑒別力應(yīng)小于能產(chǎn)生相當于最大允許誤差10%壓力的砝碼質(zhì)量值。
原規(guī)程使用靈敏閾,報批時,國家局審核小組建議使用《通用計量術(shù)語及定義》中規(guī)范詞語,故使用鑒別力代替靈敏閾,含意一樣。原規(guī)程給出了靈敏閾規(guī)定的表格,一般可以查找表格中相應(yīng)的數(shù)值;現(xiàn)行規(guī)程是參考國際建議給出了一個計算方法。
例如:某臺標準活塞壓力計,準確度0.01級,測量范圍(0.1~6)MPa,則鑒別力的計算過程為:
鑒別力=0.01%×10%×60kg=0.6g
4.8 密封性
活塞式壓力計校驗器密封性
測量范圍上限(MPa)
|
試驗壓力
(MPa)
|
后5min壓力下降值不大于(MPa)
|
0.005級
|
0.01級
|
0.02級
|
0.05級
|
0.6
|
1
|
0.02
|
0.02
|
0.025
|
0.05
|
6
|
10
|
0.2
|
0.2
|
0.25
|
0.5
|
25
|
30
|
0.3
|
0.3
|
0.5
|
1.0
|
60
|
80
|
0.5
|
0.75
|
1.25
|
2.0
|
100
|
130
|
1.0
|
1.5
|
2.0
|
3.0
|
160
|
200
|
2.0
|
2.5
|
3.0
|
5.0
|
250
|
300
|
3.0
|
4.0
|
5.0
|
10.0
|
500
|
500
|
4.0
|
5.0
|
8.0
|
12.0
|
此項指標變化較大,主要為了保證檢定的正常進行以及活塞壓力計的正常使用。檢定時應(yīng)注意試驗壓力和具體指標。
4.9 活塞有效面積周期變化率
檢定后,活塞式壓力計活塞有效面積周期變化率:
準確度等級
|
活塞有效面積周期變化率不大于
|
0.005級
|
0.002%
|
0.01級
|
0.004%
|
0.02級
|
0.006%
|
0.05級
|
0.015%
|
此項目是新增項目,也是考核活塞穩(wěn)定性的一個重要指標。尤其對于計量標準考核來講非常重要,作為標準其穩(wěn)定性需要著重考慮。
要求送檢時同時提供上一周期檢定證書。
5 通用技術(shù)要求
5.1 外觀
5.1.1 活塞式壓力計校驗器的銘牌上應(yīng)標有型號、儀器編號、測量范圍、準確度等級、制造商名稱、和出廠日期等標記。
5.1.2 承重盤、專用砝碼上應(yīng)標有編號、壓力值或標稱質(zhì)量值以及砝碼的順序編號。
5.1.3 用電機帶動的活塞式壓力計通電后,電機轉(zhuǎn)動應(yīng)正常、平穩(wěn),不能有影響計量性能的跳動。
5.2 活塞系統(tǒng)
活塞式壓力計的活塞轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活,并能自由地在活塞筒內(nèi)移動,不得有卡住現(xiàn)象。首次檢定的壓力計,其活塞和活塞筒的工作表面應(yīng)光滑無銹點,后續(xù)檢定的壓力計,其活塞和活塞筒的工作表面不應(yīng)有影響計量性能的銹蝕或劃痕。
5.3 砝碼和承重盤
5.3.1 首次檢定的活塞式壓力計砝碼和承重盤,其表面應(yīng)完好,有耐磨防銹層(如發(fā)藍、發(fā)黑或鍍鉻)的砝碼不得有銹點,同時應(yīng)光滑無砂眼及其它損傷。
5.3.2 活塞式壓力計各個砝碼的凹凸面須能正確配合,不得過松或過緊,并能保持同心。
5.3.3 同一標稱值的砝碼應(yīng)具有相同的形狀和尺寸。
5.3.4 如砝碼或承重盤上有調(diào)整腔,調(diào)整塞的上表面不得高于砝碼或承重盤的表面。
5.3.5 0.02級以上(含0.02級)的活塞式壓力計專用砝碼應(yīng)使用無磁或低磁金屬材料。
以上9條中,對于規(guī)程中5.1.2條中,砝碼要求有順序編號,特別對于高壓有壓力形變修正的活塞。5.3.5條是原規(guī)程沒有規(guī)定的,本次規(guī)程修訂參照國際建議和聯(lián)系實際使用情況,0.05級的還是允許使用現(xiàn)有的鋼制砝碼,而0.02級以上的必須使用無磁金屬材料。一般考慮,推薦使用不銹鋼材料。那么目前各省級以上試驗室使用的0.02級和0.005級的活塞式壓力計的配套專用砝碼需要更換。
6 計量器具控制
活塞式壓力計的檢定項目一覽表
檢定項目
|
首次檢定
|
后續(xù)檢定
|
使用中檢驗
|
5.1 外觀
|
+
|
+
|
-
|
5.2 活塞系統(tǒng)
|
+
|
+
|
+
|
5.3 砝碼和承重盤
|
+
|
+
|
-
|
4.2 活塞有效面積
|
+
|
+
|
+
|
4.3 專用砝碼質(zhì)量
|
+
|
+
|
+
|
4.4 垂直度
|
+
|
+
|
+
|
4.5 活塞轉(zhuǎn)動延續(xù)時間
|
+
|
+
|
+
|
4.6 下降速度
|
+
|
+
|
+
|
4.7 鑒別力
|
+
|
+
|
+
|
4.8 密封性
|
+
|
-
|
-
|
4.9活塞有效面積周期變化率
|
-
|
+
|
-
|
以上表格可以看出,在后續(xù)檢定中對于沒有送檢活塞式壓力計底座的可以不檢密封性,但是使用者需要自檢。如果整臺儀器送檢的就需要檢定密封性。
6.1 檢定條件
6.1.1 檢定設(shè)備
6.1.1.1 檢定用主標準器
0.005級的活塞式壓力計由國家壓力基準傳遞,其他等級的活塞式壓力計檢定,可選用有效面積的最大允許誤差小于被檢壓力計有效面積的最大允許誤差1/2的活塞式壓力計。
從活塞有效面積最大允許誤差的表中可以看出,0.005級的可以檢定0.01級和0.02級;0.01級能檢定0.02級;0.01級和0.02級可以檢定0.05級;
對于量程選擇,一般選用相同測量上限的活塞式壓力計檢定,量程大于60MPa的活塞式壓力計可選用測量上限不同的活塞式壓力計為標準器:
被檢活塞式壓力計測量上限(MPa)
|
標準活塞式壓力計測量上限(MPa)
|
0.6
|
0.6
|
6
|
6
|
25
|
6或25
|
60
|
60
|
100
|
60或100
|
160
|
60、100或160
|
250
|
60、100或160、250
|
500
|
100或160、250、500
|
建議使用與被檢活塞量程接近的活塞式壓力計作為標準器.
6.1.1.2 檢定用配套設(shè)備
檢定用配套設(shè)備
序號
|
儀器設(shè)備名稱
|
技術(shù)要求
|
用途
|
1
|
標準天平或質(zhì)量比較器
|
符合相應(yīng)等級規(guī)程要求
|
專用砝碼、活塞及其連接件的質(zhì)量稱量
|
2
|
標準砝碼
|
符合相應(yīng)等級規(guī)程要求
|
專用砝碼、活塞及其連接件的質(zhì)量稱量
|
3
|
砝碼*
|
克組、毫克組
|
檢定活塞有效面積、鑒別力等
|
4
|
水平儀*
|
分度值為1‘~2‘
|
垂直性檢定
|
5
|
百分表或千分表*
|
量程為5mm或10mm
|
下降速度檢定
|
6
|
秒表*
|
分度值為1/5s或1/10s
|
延續(xù)時間檢定和下降速度檢定
|
7
|
精密壓力表*
|
視情況選取適當?shù)燃壟c測量上限
|
密封性檢定
|
8
|
活塞位置指示裝置*
|
位置指示,分辨率優(yōu)于0.1mm
|
觀察活塞平衡
|